摘要：隨著時代的進步，科技的發(fā)展，我國的綜合國力在潛移默化間得到了不斷地提升，對于文物保護方面來說，新時代信息化技術(shù)的應(yīng)用走進了大眾視野。總的來說，信息化技術(shù)是通過計算機的操作將實體的文物資料實施數(shù)字化的轉(zhuǎn)換，從而建立相應(yīng)的完善的信息庫，對文物數(shù)據(jù)展開行之有效的管理，也可以理解為云平臺。由于信息化技術(shù)在文物保護中的應(yīng)用過于廣泛，因此本文就數(shù)字圖像修復(fù)技術(shù)、三維激光掃描技術(shù)以及BIM技術(shù)等三個方面展開了相應(yīng)的探討。

關(guān)鍵詞：新時代;信息化技術(shù);文物保護;應(yīng)用探討

前言：

文物這個詞匯帶有濃厚的歷史氣息與滄桑感，甚至見證了某個王朝的興衰和更替。文物保護信息化主可分為遺產(chǎn)保存、學(xué)術(shù)研究以及文化傳播這三個方面，信息化技術(shù)的使用不僅是將文物本身的具體資料數(shù)據(jù)化，而是通過數(shù)據(jù)庫與通用網(wǎng)絡(luò)平臺將其信息資料匯總，進而建立出一套完整的虛擬文物博物館體系。如此一來，大眾便可根據(jù)索引、檢索技術(shù)等極其便捷的尋找到相應(yīng)文物信息，數(shù)字化的管理形式，可以在最大程度上實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)存儲、資源共享、多樣展示以及智能管理的效果。

一、數(shù)字圖像修復(fù)技術(shù)

1.1數(shù)字圖像修復(fù)保護文物的方法

歐洲文藝復(fù)興時期便已經(jīng)開始運用圖像修復(fù)技術(shù)，是一門十分古老的藝術(shù)，早期的圖像修復(fù)是不可逆的手工操作，因此在進行修復(fù)時，技術(shù)人員必須保持高度的精神集中并且要具有高超的專業(yè)技術(shù)，才能可以保障原有作品的真實度。這種情況持續(xù)了很久，直至計算機技術(shù)發(fā)展起來，數(shù)字圖像修復(fù)技術(shù)由此被提上日程，眾多的優(yōu)秀科研人員對其展開了探討研究，極大推動了此項技術(shù)的進步。近些年來，隨著數(shù)字圖像修復(fù)技術(shù)的演變，技術(shù)也逐漸趨于穩(wěn)定成熟，對于缺失信息的文物，數(shù)字圖像可以完美的修復(fù)出其原本特點。具體的操作方法為：先通過數(shù)字圖像采集技術(shù)將文物進行分類，形成初步的文物原始數(shù)字圖像，而后針對文物數(shù)字圖像的缺失部分采取不同技術(shù)算法展開虛擬修復(fù)，爭取還原出真真實的文物面貌，最后對文物的虛擬修復(fù)效果實施評估討論，以便在最大程度上展現(xiàn)其價值。

1.2數(shù)字圖像修復(fù)在文物保護中的運用

古代文明是一個十分復(fù)雜龐大的體系，他們在日常生活中使用的金屬、泥塑、紙質(zhì)、木竹等物質(zhì)豐富度幾乎超出我們的想象，也就間接導(dǎo)致了如今復(fù)雜多樣的文物形態(tài)，不同物質(zhì)材料的文物經(jīng)過了多年風(fēng)霜洗禮，以各式各樣的形態(tài)留存下來，使得大眾對其的原本面貌更是好奇之至，好在隨著計算機技術(shù)的繁衍，數(shù)字圖像從數(shù)字角度依據(jù)文物損傷程度進行分類修復(fù)，完美的解決了這個問題。對于損壞較小的文物來說，可以采取基于變分PDE模型的算法，修復(fù)效果好、效率高，而損壞較大的文物則運用基于樣本的圖像修復(fù)算法，修復(fù)后的效果比較自然。不過需要注意的是，對于文物已經(jīng)丟失的信息，不能主觀臆斷，例如一個花瓶，左邊有一個把手，但是右邊遭到損害，那么在修復(fù)時不可以想當(dāng)然的認(rèn)為右邊有一個一模一樣的把手，計算機虛擬修復(fù)更是如此，修復(fù)時要通過人為輸入指令，給予相應(yīng)的標(biāo)記，如此一來，便可以有效避免計算機錯誤運行。雖然數(shù)字圖像修復(fù)技術(shù)在文物虛擬修復(fù)方面的應(yīng)用較晚，但憑借其風(fēng)險較低、成本低廉、效果顯著等特點，得到了文物保護工作者的一致認(rèn)可。數(shù)字圖像修復(fù)技術(shù)利用相關(guān)算法，彌補了傳統(tǒng)修復(fù)技術(shù)的不足，在實際文物虛擬修復(fù)過程中，針對已經(jīng)缺失的破損部分，修復(fù)人員不能憑借主觀方法去隨意修復(fù)，必須根據(jù)修復(fù)軟件的算法指令來標(biāo)記所要修復(fù)或提取的區(qū)域，以此保證文物的正常修復(fù)效果.

二、三維激光掃描技術(shù)

2.1三維激光掃描技術(shù)保護文物的方法

三維激光掃描是一種以激光測距作為基本原理的動態(tài)測量系統(tǒng)，工作器具包括激光掃描儀、裝有相機和 GNSS/IMU 組合測量裝置的數(shù)據(jù)采集傳感器、專門展開數(shù)據(jù)處理的計算機、支架、靶標(biāo)等。具體的操作方法為：掃描儀向著文物所在方向發(fā)射激光脈沖，到達指定位置后產(chǎn)生漫反射，而后掃描儀接收依照原路徑返回的反射激光，由時間差算出二者間的距離。接著運用掃描儀的測角系統(tǒng)與坐標(biāo)系，求出文物的三維坐標(biāo)，再根據(jù)激光的反射強度形成的點云建立初步的三維幾何模型，最后通過色彩、紋理貼圖，最后形成完整的數(shù)字三維模型。三維激光掃描按照測距原理可分為脈沖、相位差、光學(xué)三角測量式這三種類型，就脈沖式而言，適合用在測量幾百、幾千米的遠距離文物，也由于其距離較遠，所以精度為厘米級;其次是相位差式掃描儀，其相位測量的方式能夠掃描出幾十米的距離，精度為毫米級;而最后的光學(xué)三角測量是一類較為先進的技術(shù)，適用于掃描幾米之內(nèi)的文物，精度為亞毫米級，工業(yè)測量和與逆向工程方面常常用到?？偠灾S激光掃描分為三個數(shù)據(jù)采集、預(yù)處理、三維建模、應(yīng)用四個方面。

2.2三維激光掃描技術(shù)在文物保護中的運用

上世紀(jì)中期年代發(fā)明的激光技術(shù)是三維激光掃描技術(shù)的前身，隨著此項技術(shù)的不斷完善，其逐漸應(yīng)用到了建筑、醫(yī)學(xué)、刑偵甚至是影視方面，幾乎各行各業(yè)都有它的身影。由于三維激光掃描技術(shù)興起于國外，因此部分發(fā)達國家對其的研究更為透徹，在文物保護領(lǐng)域的應(yīng)用也更為廣泛。不過隨著我國綜合國力的與日俱增，近些年國內(nèi)眾多文物保護單位啟動了文物數(shù)字化項目，并逐漸將三維激光掃描技術(shù)運用在其中。以北京故宮博物院為例，其與日本合作的故宮數(shù)字建模項目中，便將三維圖形技術(shù)與虛擬現(xiàn)實技術(shù)極好的聯(lián)合在了一起，形成了完美壯大的故宮建筑群三維數(shù)據(jù)庫[1]。除此之外，陜西的秦始皇兵馬俑博物館亦自21世紀(jì)初期就已經(jīng)對二號兵馬俑坑實施了此項技術(shù)，并得到了三維模型，直接為大型文物遺址的數(shù)字化存儲提供了可行借鑒，為我國文物的數(shù)字保護提供了極大的參考意義。

三、BIM技術(shù)

3.1 BIM技術(shù)保護文物的方法

針對部分文物在采集信息時的局限性，數(shù)字圖像、三維掃描等都不能進行很好的修復(fù)，因此為解決此類問題，BIM技術(shù)被提上日程。BIM，即建筑信息模型化技術(shù)，此項技術(shù)在采集文物建筑信息方面具有其他方式比不上的優(yōu)勢。具體的操作方法為：在掌握古文物建筑信息資料后，用計算機軟件模擬三維形狀且記錄其實際尺寸。就目前發(fā)展情況來看，國外發(fā)達國家對于建筑信息模型化技術(shù)的應(yīng)用較為成熟，我國仍處于初級探索階段，不過由于我國人民與生俱來的堅毅學(xué)習(xí)精神，對于國外在建筑信息模型化技術(shù)方面先進的應(yīng)用思想和理論知識，我們秉持著“取其精華，去其糟粕”的原則，極大的推進了我國古文物建筑保護傳承度。此外，由于古文物建筑長年暴露在自然環(huán)境中，受人為因素影響較大，不規(guī)則的空間尺度，使無論是二維模型還是三維建模，都不能完全展示出文物建筑的特點，而BIM 技術(shù)的運用，能夠依照其實際真實尺寸，以1：1的比例再現(xiàn)仿真模型并向大眾展示出其承載的豐富歷史底蘊。BIM技術(shù)與現(xiàn)代各種電子信息化技術(shù)手段的融合，實現(xiàn)了各類古文物建筑的數(shù)字化保護，擴大了相關(guān)人員的傳承研究數(shù)據(jù)平臺，為我國科研人員的對古文物建筑的保護管理提供了最新最全的獲取數(shù)據(jù)。

3.2 BIM技術(shù)在文物保護中的運用

簡單來說，BIM技術(shù)在文物保護中的運用可分為信息采集，模型構(gòu)建以及屬性信息錄入三大方面。就信息采集而言，分為實體空間與歷史文化兩大類?？臻g信息指古文物建筑的形狀、大小、方位等，通過電子技術(shù)手段，也就是上文所述的三維激光掃描儀快速建立古文物建筑的表面點云數(shù)據(jù)，而后展開信息集成處理，取得精確的三維模型;歷史文化包括古文物建筑本身的建造背景、建造方式、所需材料、所用工藝、時代特征、人文價值等，因此，此方面信息的獲取就較為繁瑣，通常經(jīng)過實地考察、翻閱文獻等方式進行人工整理，從而進一步得出屬性信息。模型構(gòu)建則是通過BIM、GIS等技術(shù)，取得古文物建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)、尺寸等信息，而后輸入關(guān)鍵參數(shù)，建立三維模型后對此類古文物建筑所需的關(guān)鍵參數(shù)展開總結(jié)，進而做到舉一反三，最終形成系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，便于工作人員對古文物建筑實施保護[2]。最后由于古文物建筑模型包含的信息過于繁復(fù)，因此在錄入的屬性信息要涵蓋到方方面面。進行屬性信息錄入時，系統(tǒng)會按照用戶輸入信息對古文物建筑進行備注，且由于錄入信息與之前存儲信息處于同一數(shù)據(jù)庫中，因此信息之間相互關(guān)聯(lián)，換句話說，即修改一處，其他地方也會自動展開相應(yīng)修改，對文物保護有著積極意義。

結(jié)語

本文就新時代信息化技術(shù)在文物保護中的應(yīng)用對數(shù)字圖像修復(fù)技術(shù)、三維激光掃描技術(shù)以及BIM技術(shù)等三個方面展開了相應(yīng)的探討?？偟膩碚f，信息技術(shù)的發(fā)展促進了我國綜合國力的提升，也有效的保護了我國的文化遺產(chǎn)。

參考文獻：

[1]王 金.基于三維掃描技術(shù)的計算機輔助陶器類型學(xué)研究[D].北京：北京科技大學(xué)，2017.

[2]石力文，侯妙樂，胡云崗，李愛群，解琳琳.基于點云數(shù)據(jù)與BIM的古建筑三維信息表達方法研究[J].遺產(chǎn)與保護研究，2018 （7）.

作者簡介：蔣晨驍（1990.7）男;民族：漢;籍貫：上海市，學(xué)歷：本科;職稱：初級;研究方向：文物保護工程;從事的工作：文物保護工程管理。